市政道路海绵化改造与雨水径流调控效果

引言：

近年来，随着城市开发强度不断增加，市政道路面积持续扩大，传统“快排为主”的雨水管理理念逐渐暴露出适应性不足的问题。大量不透水路面使得雨水难以下渗，导致暴雨期间地表径流迅速汇集、排水系统超负荷运转、城市内涝频发，既危及交通安全，又影响市民正常生活。同时，道路雨水径流作为非点源污染的主要载体，携带大量悬浮物、重金属、油类、有机污染物等，未经处理便直接汇入城市河湖系统，加剧水体黑臭与富营养化问题。传统市政道路建设模式在保障交通功能的同时，忽视了对雨水资源的利用与生态系统的协调性。为应对城市雨洪管理与生态修复的双重挑战，国家于2015 年提出推进海绵城市建设，其核心理念在于通过“渗、滞、蓄、净、用、排”的技术体系，实现城市对雨水的自然调蓄与净化，构建良性水循环系统。

一、市政道路海绵化改造技术体系构建及功能特征分析

市政道路海绵化改造通常以提升道路系统对雨水的渗透、滞留与净化能力为目标，整合多种低影响开发技术与生态设施，形成具有复合功能的调控体系。其中，透水铺装是最常见也是最具代表性的措施之一，广泛应用于人行道、非机动车道及停车区等区域。其通过铺设透水砖、透水混凝土或透水沥青，将降雨直接渗入下垫土层，减少地表径流的形成，降低雨水流速和汇集量。此外，生物滞留带作为绿化带与调蓄设施的有机结合体，具有良好的截留、净化与蓄水功能，适合布设于中央隔离带、道路两侧绿地与交叉口区域。绿色植草沟则以地形引导雨水流动，利用土壤与植被对污染物进行吸附、过滤与微生物分解处理，是实现雨水初步净化与可控排放的有效手段。

二、雨水径流总量控制与调蓄能力提升效果分析

雨水径流总量控制是衡量海绵化道路调控成效的重要指标，直接反映道路系统对降雨的调蓄与减排能力。在未改造前，传统道路因表面完全硬化，雨水落地即形成径流，几乎无自然渗透过程。而在海绵化改造后，通过增设透水设施与调蓄空间，能有效截留一定初期雨量，实现就地消纳。在实际工程中，透水铺装对小雨和中雨具有显著削减效果，能减少 70% 以上的小雨径流，中雨条件下削减率也可达 40% 左右；在强降雨情形下，虽然其调控能力相对有限，但仍可延缓径流汇集速度，降低城市排水系统压力。生物滞留与调蓄设施的联合布设可进一步提升调蓄总量，平均单位面积调蓄能力可达 0.1～0.3 立方米/平方米，尤其在雨峰时段具备良好的削峰效果。在实际监测案例中，通过设置雨水计量井与在线流量计，对比海绵化道路与传统道路的出流量发现，前者在降雨前期几乎无径流排放，降雨后期流量也远低于后者，表明海绵设施对总量控制与峰值削减均具有积极作用。

三、雨水峰值流量与排放过程调节效能评估

雨水径流峰值流量是决定城市排水系统安全运行的重要参数，其调控效果直接关系到城市内涝风险与排水基础设施负荷。在传统排水模式下，降雨集中流入管网系统，形成瞬时高峰流量，极易导致管道超压、雨水倒灌与道路积水。而海绵化改造通过“缓释慢排”理念有效延迟雨水汇集时间，减小流速并降低峰值流量，从而提升道路系统对极端降雨事件的适应能力。

研究表明，透水铺装通过土层延缓水流路径，可将降雨峰值推迟30 分钟至1 小时，生物滞留系统与调蓄设施的联合应用更可将峰值流量削减 30%～ 50% 。在实地监测中，通过布设流量监控点，记录不同降雨条件下海绵道路与对照道路的排放过程，发现前者的峰值流量出现时间明显滞后，排放曲线更为平缓，体现出良好的调峰与缓释效能。

四、径流污染物削减效果及水质改善作用分析

道路雨水径流不仅是城市洪涝的主要诱因，也是重要的水体非点源污染来源，携带大量油污、重金属、颗粒物、氮磷等污染物，对城市水环境构成严重威胁。海绵化道路设施在调控径流的同时，还能对污染物进行有效拦截与净化，显著提升排水水质。透水铺装可在水流通过过程中通过基材过滤与吸附作用削减悬浮物（SS）与部分有机物，研究表明其对SS的削减率可达 60% 以上。生物滞留带则利用植被根系吸收、土壤过滤及微生物降解等机制，对COD、氨氮、总磷等污染物具有较强净化作用，部分项目实测削减率在 40%～70% 之间。植草沟作为线性净化设施，可有效延长雨水停留时间，提升污染物滞留效率。

五、海绵道路运营维护机制与可持续效益保障对策

市政道路海绵化改造不仅需要科学的设计与合理的设施配置，更依赖于系统化、常态化的运营维护机制，以确保其功能持续有效发挥。海绵设施长期暴露于城市道路环境中，易出现堵塞、沉降、植物枯萎等问题，若维护不当，调蓄与净化效能将显著下降，甚至造成二次污染。因此，应构建以预防性维护为主的运维体系，定期开展设施检查、清淤、补植与功能评估，提升设施运行稳定性。在管理模式上，可探索“政府主导+第三方维护 ¹⁺ 公众参与”的多元共治机制，引入市场化服务与智慧监管手段，通过物联网、水位感应、雨量监测等系统，建立海绵设施运行数据平台，实现远程监控与智能预警。

结论：

市政道路海绵化改造作为海绵城市建设的重要组成部分，在缓解城市内涝、控制雨水径流总量与峰值、改善排水水质与生态环境方面展现出良好效果。本文通过对透水铺装、生物滞留、植草沟与调蓄池等设施的功能分析与效果评估，系统论证了其在雨水调控中的综合价值。研究表明，合理配置与科学运营可显著提升道路系统的雨水调蓄能力、污染物削减效率与生态服务功能。未来，应进一步推动技术集成、设施标准化、信息化运维与政策支持体系建设，强化全生命周期管理与公众参与，构建绿色、低碳、 resilient 的道路雨水管理体系，为城市水环境改善与可持续发展提供有力支撑。

参考文献：

[1]石战航,张哲.海绵城市市政道路低影响开发(LID)的设计及应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(34):60-62.DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.2016.34.036.

[2]安延涛,侯頔.老城区海绵城市改造规划——以沈阳市某小区为例[J].城市住宅,2017,24(04):22-24.

[3]张书函,张宇,孙仕军,等.海绵城市建设小区雨水综合利用效果评价研究[J].北京水务,2018,(03):53-59.DOI:10.19671/j.1673-4637.2018.03.014